ما هو المصهر الكهربائي وكيف يعمل؟
محتوى
تدين العديد من المكونات الكهربائية في منزلك بسلامتها إلى الصمامات.
كلما واجهت ارتفاعات كبيرة في الطاقة ولكنك لا تزال تجد أن مقبس التمديد الخاص بك لم يحترق على الأرض ، فإن المصهر ، إذا تم استخدامه ، هو المكون الذي يتأكد من ذلك.
ما هو المصهر وكيف يعمل؟
يحاول دليلنا الإجابة على هذه الأسئلة اليوم حيث نقدم كل ما تحتاج لمعرفته حول أحدهما ، بما في ذلك الأنواع المختلفة وكيف يختلف المصهر عن قاطع الدائرة.
دعونا ننكب على العمل.
ما هو المصهر؟
المصهر الكهربائي عبارة عن جهاز صغير به شريط رفيع من الموصل الذي يحمي المنازل والأجهزة الكهربائية من الاندفاعات المفرطة في الطاقة. هذا جهاز حماية كهربائي يقطع الطاقة عن أداة أو نظام كهربائي عندما يتجاوز التيار المتدفق القيمة الموصى بها.
الكهرباء ليست مجرد عنصر يشكل صدمة كهربائية لنا. مثلما يمتلك البشر أقصى قدر من الجهد الذي يمكن أن يمر عبر الجسم دون أي وفيات ، فإن أجهزتك الكهربائية وأنظمتك عادة ما يكون لها تصنيفات التيار والجهد الخاصة بها.
عندما يتجاوز مصدر الطاقة هذه الحدود ، تتعرض أنظمتك الكهربائية لضربة قاتلة. في المنازل والشركات ، يعني هذا إنفاق الكثير من المال لإصلاح أو حتى استبدال الأجهزة والأجهزة باهظة الثمن.
في بعض الأحيان ، يمكن أن يؤدي هذا الارتفاع المفاجئ ، في حالة عدم وجود حماية ، إلى نشوب حريق ويصبح خطيرًا جدًا على الشخص. للحماية من الآثار الضارة للتيار الزائد ، يلعب المصهر دوره.
ماذا يفعل المصهر؟
للحماية من اندفاعات الطاقة ، يذوب شريط موصل رفيع في المصهر ويقطع الدائرة. وبالتالي ، يتم قطع تدفق الكهرباء إلى المكونات الأخرى في الدائرة ويتم حفظ هذه المكونات من الاحتراق. يتم استخدام المصهر كضحية للحماية من التيار الزائد.
الموصل الرفيع عبارة عن سلك داخلي أو عنصر مصنوع من الزنك أو النحاس أو الألومنيوم ، بالإضافة إلى معادن أخرى يمكن التنبؤ بها.
يتم تثبيت المصهر في سلسلة في الدائرة بحيث يتدفق كل التيار خلالها. في المصهر نفسه ، يتم تثبيت الأسلاك بين محطتين وتتصل بالطرفين في كلا الطرفين.
بالإضافة إلى التفجير بسبب زيادة إمداد الطاقة ، تنفجر المصاهر أيضًا عند وجود ماس كهربائي أو عطل أرضي.
يحدث خطأ أرضي عندما يكون هناك موصل أجنبي في الدائرة يعمل كأرض بديلة.
يمكن أن تحدث هذه الدائرة القصيرة بسبب يد بشرية أو أي جسم معدني يلامس سلكًا حيًا. المصهر الكهربائي المصمم لهذا أيضًا ينفجر أو يذوب.
من السهل نسبيًا معرفة ما إذا كان المصهر قد انفجر. يمكنك فحص الأنواع الشفافة بصريًا لمعرفة ما إذا كان السلك مكسورًا أو مذابًا أو محترقًا.
يمكنك أيضًا استخدام مقياس متعدد للتحقق من استمرارية الصمامات. هذه هي طريقة التشخيص الأكثر دقة.
خصائص الصمامات الكهربائية
تأتي المصاهر بتصميمات مختلفة وبتقييمات مختلفة. تصنيف المصهر هو الحد الأقصى لمقدار التيار أو الجهد الذي يمكن أن يمر عبر سلكه المعدني الرفيع قبل أن يذوب.
عادةً ما يكون هذا التصنيف أقل بنسبة 10٪ من تصنيف الجهاز الذي يقوم المصهر بحمايته ، لذا فإن الحماية كافية.
يمكن أن يكون للمصهر أيضًا سعة تكسير مختلفة وأوقات تشغيل مختلفة اعتمادًا على نوع المصهر.
التصويت الحالي
التيار المقدر هو الحد الأقصى للتيار الذي تم تصنيف المصهر له. أي زيادة طفيفة في هذا التصنيف تؤدي إلى نضوب السلك.
ومع ذلك ، يتم استخدام هذا التصنيف دائمًا جنبًا إلى جنب مع تصنيف الجهد وتقدير وقت الرحلة ، والذي يعتمد على الدائرة التي يستخدم فيها المصهر.
مستوى الجهد
مثل التصنيف الحالي ، فإن تصنيف الجهد للمصهر هو أقصى جهد يمكن للشريط المعدني التعامل معه. ومع ذلك ، عند تحديد هذا التصنيف ، عادة ما يتم تعيينه فوق جهد الإمداد من المصدر.
هذا مهم بشكل خاص عندما يكون هناك العديد من الأجهزة في النظام الكهربائي تستخدم نفس التصنيف الحالي ولكن الفولتية المقدرة مختلفة. عادة ما يتم ضبط الجهد المقنن على أقصى جهد آمن.
لهذا السبب ، لا يتم استخدام أصناف الجهد المتوسط في دوائر أو أنظمة الجهد المنخفض لتوفير حماية موثوقة للمكونات.
وقت الاستجابة
وقت المصهر هو التأخير قبل احتراق الشريط المعدني. يرتبط وقت الاستجابة هذا ارتباطًا وثيقًا بالتقييم الحالي من أجل توفير الحماية الأكثر ملاءمة.
على سبيل المثال ، تتطلب الصمامات القياسية مصدر طاقة ضعف تصنيفها لتنفجر في ثانية واحدة ، بينما يمكن أن تنفجر الصمامات السريعة ذات نفس التصنيف والقوة في 0.1 ثانية. يقطع فتيل الفاصل الزمني الطاقة بعد أكثر من 10 ثوانٍ.
يعتمد اختيارهم على حساسية وخصائص الجهاز المحمي.
تُستخدم الصمامات سريعة المفعول في التطبيقات التي تحتوي على مكونات حساسة جدًا لأدنى ارتفاعات حالية ، بينما تُستخدم الصمامات البطيئة المفعول أو ذات النفخ المتأخر في المحركات حيث تسحب المكونات عادةً تيارًا أكثر من المعتاد لبضع ثوان.
قوة الانهيار
قدرة كسر الصمامات هي التصنيف المستخدم في إصدارات قدرة الفصل العالية (HRC). تسمح مصاهر HRC للتيار الزائد بالمرور لبعض الوقت مع توقع أنه سينخفض. ثم تنكسر أو تذوب إذا لم يحدث هذا الانكماش.
ربما تكون قد خمنت بشكل صحيح أن هذا خاص بأنواع تأخير الوقت وأن نقطة الانقطاع هي ببساطة أقصى تيار مسموح به خلال وقت التأخير القصير هذا.
عندما لا يتم الوصول إلى وقت التأخير المحدد ، ولكن يتم تجاوز قوة الشد ، ينفجر المصهر أو يذوب. هذا نوع من الحماية المزدوجة. في هذا الصدد ، يمكن أيضًا الإشارة إلى صمامات HRC على أنها صمامات ذات قدرة كسر عالية (HBC).
هناك أيضًا صمامات HRC عالية الجهد تستخدم في الدوائر الكهربائية عالية الجهد وصمامات HRC ذات الجهد المنخفض المستخدمة في أنظمة التوزيع ذات الجهد المنخفض. عادة ما تكون هذه الصمامات منخفضة الجهد HRC أكبر من الصمامات التقليدية.
تصميم الصمامات
بشكل عام ، يحدد تصنيف المصهر قوته وتصميمه. على سبيل المثال ، في الصمامات عالية الطاقة قد تجد عدة شرائط أو أسلاك معدنية ، بينما تستخدم بعض الصمامات الأخرى قضبان فولاذية لدعم الشريط من الالتواء.
يستخدم البعض موادًا للتحكم في انقسام المعدن ، وستجد أيضًا أسلاكًا شريطية مصنوعة لتبدو مثل الينابيع لتسريع عملية التقسيم.
تاريخ المصهر
يعود تاريخ المصهر إلى عام 1864. عندها اقترح بريغي استخدام جهاز موصل في الموقع لحماية محطات التلغراف من الصواعق. بعد ذلك ، لهذا الغرض ، تم إنشاء العديد من الأسلاك الموصلة التي تعمل تمامًا مثل الصمامات.
ومع ذلك ، لم يحصل توماس إديسون حتى عام 1890 على براءة اختراع لاستخدام الصمامات في أنظمة التوزيع الكهربائي لحماية المنازل من هذه الزيادات الحالية الضخمة.
ما هي أنواع الصمامات؟
بشكل عام ، هناك فئتان من الصمامات. هذه هي صمامات التيار المتردد وصمامات التيار المستمر. ليس من الصعب فهم الفرق بين الاثنين.
تعمل صمامات التيار المتردد مع التيار المتردد بينما تعمل الصمامات التي تعمل بالتيار المستمر مع التيار المستمر. ومع ذلك ، فإن أحد الاختلافات المهمة بين الاثنين هو أنك قد تجد أن مصاهر التيار المستمر أكبر قليلاً من فيوزات التيار المتردد.
الآن يتم تقسيم هاتين الفئتين من الصمامات إلى الصمامات ذات الجهد المنخفض والصمامات ذات الجهد العالي. ثم يتم فرز خيارات الصمامات الأكثر تحديدًا في هاتين المجموعتين.
الصمامات ذات الجهد المنخفض
الصمامات منخفضة الجهد هي صمامات تعمل بمعدل جهد منخفض. يمكن تقسيمها إلى خمسة أنواع ؛ فيوزات الخرطوشة ، والصمامات الإضافية ، والصمامات التصادمية ، وصمامات التحويل ، والصمامات القابلة للسحب.
- الصمامات الكهربائية القابلة للاستبدال. تستخدم الصمامات القابلة للاستبدال على نطاق واسع في أنظمة توزيع الطاقة في المنازل والمكاتب. عادة ما تكون هذه الصمامات مطلية بالبورسلين بمقبض يعمل مع قاعدة المصهر. لديهم أيضًا محطتان للشفرة لاستقبال وتفريغ الكهرباء في الدائرة ، تمامًا مثل تصميم الصمامات التقليدية.
تُستخدم الصمامات القابلة للفك في بيئات المنزل والمكتب نظرًا لسهولة توصيلها وإزالتها من القاعدة.
- صمامات الخرطوشة: عبارة عن صمامات تحتوي على جميع المكونات المغلقة تمامًا في حاوية ، مع كشف أطراف الدائرة فقط. تأتي فيوزات الخرطوشة بأشكال عديدة ولها مجموعة متنوعة من التطبيقات.
تكون فتيل الخرطوشة من النوع D على شكل زجاجة وتوجد بشكل شائع في الأجهزة الصغيرة. توضع عادة في علبة خزفية ذات نهايات معدنية لتوصيل الكهرباء.
الصمامات عبارة عن صمامات HRC ذات جهد منخفض ، بينما يمكن استبدال الصمامات ذات الشفرات بسهولة ، كما يمكن إعادة توصيل الصمامات ، ولكن يتم تغطيتها بالبلاستيك بدلاً من ذلك. يشيع استخدام الصمامات ذات الشفرات في السيارات.
- صمامات القاذف الكهربائية: لا يستخدم فتيل القاذف شريط انصهار رفيع. بدلاً من ذلك ، يقوم بإخراج دبوس الاتصال لكسر الدائرة ويعمل أيضًا كإشارة بصرية خارجية لتحديد ما إذا كان المصهر قد انفجر.
- تبديل الصمامات: هي الصمامات المستخدمة في أنظمة الجهد المنخفض ذات المفاتيح الخارجية التي يمكن استخدامها لإغلاق أو فتح المسار الحالي.
- الصمامات المنسدلة: تقوم الصمامات المنسدلة بإخراج شريط منصهر من الأسفل وتوجد بشكل شائع في أنظمة تعليق المحولات ذات الجهد المنخفض.
الصمامات عالية الجهد
تأتي الصمامات عالية الجهد بأشكال مختلفة. توجد صمامات HRC سائلة عالية الجهد تستخدم السوائل لإخماد القوس الكهربائي.
لدينا أيضًا صمامات دفع للخارج تستخدم حمض البوريك لمقاطعة العملية ، وصمامات HRC من نوع خرطوشة تعمل بنفس عمل نظيراتها ذات الجهد المنخفض.
أين يجب استخدام الصمامات؟
تستخدم الصمامات بشكل شائع في أنظمة التيار المتردد الصغيرة والكبيرة المزودة بمحولات. تستخدم الصمامات عالية الجهد ذات التصنيف العالي الحالي في محولات أنظمة الطاقة التي تعمل حتى 115,000 فولت.
تستخدم الصمامات ذات الجهد المنخفض والمتوسط لحماية أنظمة المحولات الكهربائية الصغيرة. وتشمل هذه ، من بين أمور أخرى ، أنظمة التلفزيون والثلاجات وأجهزة الكمبيوتر.
أيضًا ، سواء كان من الممكن تثبيت فتيل في أي مكان في الدائرة أم لا ، فمن الأفضل تثبيته في بداية النظام. هذا هو السبب في أنك ترى الصمامات مثبتة على مقابس الجهاز أو في مقدمة نقطة الاتصال الأساسية للمحول.
ما هي كتل الصمامات؟
صناديق المصاهر هي محاور في الأنظمة الكهربائية تحتوي على عدة صمامات تحمي أجزاء مختلفة من منزلك أو مكتبك. إنها بمثابة الشكل الافتراضي للحماية من زيادة التيار إذا لم يكن أحد أجهزتك مزودًا بفتيل داخلي.
سترى عادةً صناديق فيوزات تسمى لوحات التبديل أو مربعات التوصيل ، لكنها تؤدي جميعها نفس الوظيفة. لديهم ستة إلى اثني عشر صمامات مصنفة بشكل فردي.
على الرغم من أن صناديق الصمامات السكنية القديمة تم تصنيفها فقط عند 60 أمبير ، إلا أننا نرى اليوم صناديق الصمامات بتصنيف إجمالي يبلغ 200 أمبير. هذا هو مجموع تقييمات جميع الصمامات الفردية في الصندوق.
الآن ، غالبًا ما يتم الخلط بين صناديق الصمامات وصناديق قواطع الدائرة.
الفرق بين الصمامات مع قواطع الدائرة
تؤدي قواطع الدائرة نفس وظيفة الصمامات الكهربائية ؛ أنها تحمي الأجهزة المنزلية من اندفاعات الطاقة عن طريق منع الدائرة. ومع ذلك ، تختلف كيفية قيام الجهازين بذلك.
بدلاً من وجود شريط مذاب أو مقذوف ، تعمل قواطع الدائرة مع جهات الاتصال الداخلية والمفاتيح الخارجية. عادةً ما تكمل جهات الاتصال الداخلية الدائرة ، ولكنها تشرد في وجود التيار الزائد. يساعد التحكم الخارجي في قاطع الدائرة في وضع جهات الاتصال وقاطع الدائرة في حالة وقائية.
من هذا يمكنك أن ترى أنه بينما يتم دائمًا استبدال الصمامات عند النفخ ، يمكن استخدام قواطع الدائرة مرارًا وتكرارًا. تحتاج فقط إلى إعادة تعيينهم. تتضمن صناديق قواطع الدائرة بعد ذلك العديد من هذه المفاتيح بدلاً من الصمامات.
متى تستبدل المصهر
يمكن أن يدوم المصهر مدى الحياة إذا تم تركيبه على أنظمة الطاقة الموصى بها ولا توجد زيادة في الطاقة. هذا هو نفسه عندما لا يتم تثبيته في بيئة رطبة أو رطبة حيث يكون عرضة للتآكل.
ومع ذلك ، يجب عليك دائمًا تغيير الصمامات بعد 20-30 عامًا من الاستخدام. هذا هو عمرهم الطبيعي.
دليل الفيديو
اختتام
يعد استخدام الأجهزة بدون مصهر كهربائي أو وجود منزل بدون صندوق فيوزات كهربائية نذيرًا للكوارث الكهربائية وحرائق. تأكد دائمًا من تركيب المصهر الصحيح في الأنظمة أو الدوائر الكهربائية ، وتأكد من استبداله في حالة نفخه.
الأسئلة المتداولة
ما هو المصهر المستخدم؟
يستخدم المصهر لحماية الدوائر من اندفاعات التيار الكهربائي أو الأعطال الأرضية. يحتوي على شريط معدني داخلي ينكسر أو يحترق لقطع المسار الحالي وقطع التيار الكهربائي.
هل يخفض المصهر التيار؟
تعمل الصمامات التي تحد التيار فقط على تقليل إمداد التيار عند حدوث زيادة في الطاقة في الدائرة. البعض الآخر لا يقلل من التيار في الدوائر ، لكن يمنعه تمامًا من التدفق.
